塩酸 構造と反応

塩酸

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/11/23 08:21 UTC 版)

構造と反応

塩酸はヒドロニウム塩化物イオンの塩である。 そのイオンは陽イオンは実際には他の分子と結合していることがよくあるもののH3O+ Cl-と書かれる[22]。濃塩酸の赤外分光法ラマン分光法X線、および中性子回折を組み合わせた研究により、これらの溶液中のH+(aq)の主要な形態はH5O2+であり、いくつかの方法で、塩化物イオンとともに隣接する水分子水素結合していることが明らかになった[23]。(この問題についてのより深い議論についてはヒドロニウムを参照すること)

酸度

強酸なので、塩化水素Ka(酸解離定数)は大きい。理論的な推定では、塩化水素のpKaは-5.9であることが示唆されている[5]。ただし、塩化水素ガスと塩酸を区別することが重要である。水平化効果により、高濃度で挙動が理想から逸脱する場合を除いて、塩酸(HCl水溶液)は、水中で利用可能な最強のプロトン供与体であるアクアプロトン(一般にヒドロニウムイオンとして知られる)と同じくらい酸性が強い。NaClなどの塩化物をHCl水溶液に添加しても、pHへの影響はわずかであり、Cl-が非常に弱い共役塩基なので、HClが完全に解離していることを示している。 HClの希薄溶液は、水和したH+とCl-への完全な解離を想定して予測されたpHに近いpHとなっている[24]

物理的性質

質量分率 濃度 密度 モル濃度 pH 粘度 比熱容量 蒸気圧 沸点 融点
kg HCl/kg  kg HCl/m3 ボーメ度 kg/L mol/L mPa·s kJ/(kg·K) kPa °C °C
10% 104.80 6.6 1.048 2.87 −0.5 1.16 3.47 1.95 103 −18
20% 219.60 13 1.098 6.02 −0.8 1.37 2.99 1.40 108 −59
30% 344.70 19 1.149 9.45 −1.0 1.70 2.60 2.13 90 −52
32% 370.88 20 1.159 10.17 −1.0 1.80 2.55 3.73 84 −43
34% 397.46 21 1.169 10.90 −1.0 1.90 2.50 7.24 71 −36
36% 424.44 22 1.179 11.81 −1.1 1.99 2.46 14.5 61 −30
38% 451.82 23 1.189 12.39 −1.1 2.10 2.43 28.3 48 −26
上記の表の基準温度圧力は、20 °Cおよび1気圧(101.325 kPa)である。蒸気圧の値は国際臨界表から取得され、溶液の全蒸気圧を参照している。
水中のHCl濃度による融解温度の変化[25][26]

沸点融点密度水素イオン指数(pH)などの塩酸の物理的特性は、水溶液中のHClの濃度またはモル濃度に依存している。それらは、0%HClに近い非常に低濃度の水の値から40%HClを超える発煙塩酸の値までの範囲で定義されている[27][28][29]

HClとH2Oの2成分の混合物としての塩酸は、HClの濃度が20.2%の時に108.6 °C (227 °F)で一定になる沸騰共沸混合物である。[H3O]Cl (68% HCl)、[H5O2]Cl (51% HCl)、[H7O3]Cl (41% HCl)、[H3O]Cl·5H2O (25% HCl)、そして氷 (0% HCl)の結晶形の間には、塩酸の4つの一定結晶化共晶点がある。氷と[H7O3]Cl結晶化の間には、24.8%の準安定共晶点もある[29]。これらはすべてヒドロニウムである。

製造

塩酸は産業的には塩化水素溶解させることで調製されることが多い。塩化水素はさまざまな方法で生成されることがあるため、塩酸の前駆体はいくつか存在する。 塩酸の大規模生産は、ほとんどの場合、水酸化物水素塩素を生産するクロルアルカリプロセスなどの工業規模の他の化学物質の生産と統合されている。この時発生する水素塩素を利用してHClを生成することができる[27][28]

産業市場

塩酸は、最大38%HCl(濃縮グレード)溶液として生成される。化学的には40%をわずかに超える高濃度にすることは可能だが、蒸発率が非常に高いため、保管と取り扱いには、加圧や冷却などの特別な予防措置が必要である。したがって、嵩の工業グレードは30%から35%であり、輸送効率と蒸発による製品損失のバランスが取れるように最適化されている。アメリカ合衆国では、20%から32%の溶液が塩酸として販売されている。アメリカ合衆国の家庭用溶液、主にクリーニングは、通常10%から12%のものを使用するので、使用前に希釈することが強く推奨されている。塩酸が家庭用洗浄用の塩の精として販売されている英国では、効力は米国の工業用グレードと同じである[20]イタリアなど他の国では、家庭用または工業用洗浄用の塩酸がAcido Muriaticoとして販売されており、その濃度は5%から32%の範囲である。

世界中の主要な生産者には、HClガス換算で年間200万メートルトン(2 Mt/年)生産しているダウ・ケミカルがあり、また、ジョージアガルフコーポレーション英語版東ソーアクゾノーベル、およびテセンドロ英語版がそれぞれ0.5〜1.5 Mt/年生産している。比較すると、HClとして表される世界の総生産量は、20 Mt/年と推定され、その内訳は、直接合成から3 Mt/年、残りは有機合成および同様の合成からの二次生成物である[20]。なお、2016年度日本国内生産量は合成696,835t, 副生929,311t、消費量は 533,600 tである[30]


  1. ^ Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. Cambridge: The 王立化学会. (2014). p. 131 
  2. ^ a b Hydrochloric Acid”. 2010年9月16日閲覧。
  3. ^ spirits of salt”. 2012年5月29日閲覧。
  4. ^ Hydrochloric acid”. www.chemsrc.com. 2021年9月24日閲覧。
  5. ^ a b “Acidity of Strong Acids in Water and Dimethyl Sulfoxide” (英語). The Journal of Physical Chemistry A 120 (20): 3663–9. (May 2016). Bibcode2016JPCA..120.3663T. doi:10.1021/acs.jpca.6b02253. PMID 27115918. 
  6. ^ a b c Sigma-Aldrich Co., Hydrochloric acid.
  7. ^ Matsukawa, T. (2004年12月26日). “塩酸の名称についての疑問”. 2011年10月7日閲覧。
  8. ^ a b c d e f g h グリーンウッド, ノーマン; アーンショウ, アラン (1997). Chemistry of the Elements (英語) (2nd ed.). バターワース=ハイネマン英語版. pp. 946–48. ISBN 978-0-08-037941-8
  9. ^ a b c Austin, Severin; Glowacki, Arndt (2000). Hydrochloric Acid. doi:10.1002/14356007.a13_283. ISBN 3527306730 
  10. ^ マルトゥフ, ロバート・P (1966). The Origins of Chemistry. London: Oldbourne. OCLC 977570829  pp. 141-142.
  11. ^ Multhauf 1966, pp. 160–162
  12. ^ Multhauf 1966, pp. 162–163
  13. ^ Karpenko, Vladimír; Norris, John A. (2002). “Vitriol in the History of Chemistry”. Chemické listy 96 (12): 997–1005. http://www.chemicke-listy.cz/ojs3/index.php/chemicke-listy/article/view/2266.  p. 1002.
  14. ^ Multhauf 1966, p. 204.
  15. ^ Multhauf 1966, p. 208, note 29; cf. p. 142, note 79
  16. ^ ニューマン, ウィリアム・R (2006). Atoms and Alchemy: Chymistry and the Experimental Origins of the Scientific Revolution. Chicago: University of Chicago Press  p. 98.
  17. ^ Muriatic Acid”. PPGインダストリーズ (2005年). 2010年9月10日閲覧。
  18. ^ Gay-Lussac (1814) "Mémoire sur l'iode" (Memoir on iodine), Annales de Chemie, 91 : 5–160. From page 9: " ... mais pour les distinguer, je propose d'ajouter au mot spécifique de l'acide que l'on considère, le mot générique de hydro; de sorte que le combinaisons acide de hydrogène avec le chlore, l'iode, et le soufre porteraient le nom d'acide hydrochlorique, d'acide hydroiodique, et d'acide hydrosulfurique; ... " (... but in order to distinguish them, I propose to add to the specific suffix of the acid being considered, the general prefix hydro, so that the acidic combinations of hydrogen with chlorine, iodine, and sulfur will bear the name hydrochloric acid, hydroiodic acid, and hydrosulfuric acid; ...)
  19. ^ “Bonnington Chemical Works (1822-1878): Pioneer Coal Tar Company”. International Journal for the History of Engineering & Technology 89 (1–2): 73–91. (2019). doi:10.1080/17581206.2020.1787807. 
  20. ^ a b c d e f g h i j k l “Hydrochloric Acid”. Chemicals Economics Handbook. SRIインターナショナル. (2001). pp. 733.4000A–733.3003F 
  21. ^ a b A History of the International Chemical Industry. Philadelphia: University of Pennsylvania Press. (1991). ISBN 978-0-8122-1297-6 
  22. ^ Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). General chemistry: principles and modern applications. Prentice Hall. pp. 668–669. ISBN 978-0-13-014329-7 
  23. ^ “Structure of Concentrated HCl Solutions”. The Journal of Physical Chemistry A 102 (1): 192–199. (January 1998). Bibcode1998JPCA..102..192A. doi:10.1021/jp970836x. ISSN 1089-5639. 
  24. ^ “pH Paradoxes: Demonstrating That It Is Not True That pH ≡ −log[H+]” (英語). Journal of Chemical Education 83 (5): 752. (May 2006). Bibcode2006JChEd..83..752M. doi:10.1021/ed083p752. ISSN 0021-9584. 
  25. ^ “Systemnummer 6 Chlor”. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Berlin. (1927) 
  26. ^ “Systemnummer 6 Chlor, Ergänzungsband Teil B – Lieferung 1”. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Weinheim. (1968) 
  27. ^ a b c CRC Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC Press. (2000). ISBN 978-0-8493-0481-1 
  28. ^ a b c Perry's Chemical Engineers' Handbook (6th ed.). McGraw-Hill Book Company. (1984). ISBN 978-0-07-049479-4 
  29. ^ a b Aspen Properties. binary mixtures modeling software (calculations by Akzo Nobel Engineering ed.). Aspen Technology. (2002–2003) 
  30. ^ 経済産業省生産動態統計年報 化学工業統計編
  31. ^ Vogel's Quantitative Chemical Analysis (6th ed.). New York: Prentice Hall. (2000). ISBN 978-0-582-22628-9 
  32. ^ “Household plc: really filthy bathroom”. デイリー・テレグラフ (London). (2003年9月13日). オリジナルの2009年2月23日時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20090223230226/http://www.telegraph.co.uk/property/3317144/Household-plc-really-filthy-bathrooms.html 2010年3月31日閲覧。 
  33. ^ a b c Human Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey, USA: Prentice Hall. (1993). ISBN 978-0-13-981176-0. https://archive.org/details/humanbiologyheal00scho 
  34. ^ Digestive Aids: Hydrochloric acid”. healthy.net (2000年12月6日). 2021年10月23日閲覧。
  35. ^ Textbook of Medical Physiology (10th ed.). W.B.サンダース社. (2000). ISBN 978-0-7216-8677-6 
  36. ^ Control and Physiologic Effects of Secretin”. Colorado State University (2003年3月18日). 2009年3月16日閲覧。
  37. ^ Regulation (EC) No 1272/2008 of the European Parliament and of Council of 16 December 2008 on classification, labelling and packaging of substances and mixtures, amending and repealing Directives 67/548/EEC and 1999/45/EC, and amending Regulation (EC) No 1907/2006”. EUR-lex. 2008年12月16日閲覧。
  38. ^ List of precursors and chemicals frequently used in the illicit manufacture of narcotic drugs and psychotropic substances under international control (Eleventh ed.). 国際麻薬統制委員会. (January 2007). オリジナルの2008-02-27時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20080227224025/http://www.incb.org/pdf/e/list/red.pdf 






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